機械臂畢業(yè)論文免費

　　機械臂的應用是潛力無限的,所有人類所從事的領域,機械臂基本都可以從事。下文是學習啦小編為大家整理的關于機械臂畢業(yè)論文免費下載的范文，歡迎大家閱讀參考!

　　機械臂畢業(yè)論文免費下載篇1

　　淺談可視化遠程遙控移動機械臂設計

　　【摘 要】本設計主要利用現(xiàn)在市場上常見的android智能手機和普通的PC機來實現(xiàn)對可移動機械臂的遠程可視化控制。通過atmega128單片機作為底層主控芯片控制的可移動機械臂小車，友善之臂推出的mini2440ARM開發(fā)板，以及android手機或普通PC機來共同搭建成該系統(tǒng)。

　　【關鍵詞】TCP/IP、可視化、遠程控制、android、語音識別、藍牙

　　一、遠程無線控制機器人的應用及發(fā)展現(xiàn)狀

　　本世紀隨著計算機技術，自動控制技術，網(wǎng)絡通信技術，人工智能技術等信息技術的高速發(fā)展，像可控制智能機器人這類綜合了多種IT技術的先進設備已經(jīng)在很多行業(yè)和場合得到了良好的應用。比如制造業(yè)、航空航天工業(yè)、軍事業(yè)、同時也在服務業(yè)甚至家庭中慢慢打開了市場。隨著嵌入式技術及軟件技術的快速發(fā)展，越來越多的高性能嵌入式芯片的出現(xiàn)，嵌入式操作系統(tǒng)的快速發(fā)展，并且應用到嵌入式處理器中，使得嵌入式機器人向更加智能化發(fā)展成為了可能。再加上現(xiàn)今無線通信技術的快速發(fā)展和普及，在條件允許的場合通過無線設備來控制智能機器人成為了一種必然的趨勢。它既降低了控制成本又極大提升了使用者的操作體驗。

　　二、系統(tǒng)設計目的

　　通過基于嵌入式開發(fā)的無線wifi通信技術、短距離藍牙通信技術、數(shù)字圖像編解碼技術、語音識別技術、自動控制技術等的綜合應用，實現(xiàn)一套可以遠程可視化控制的移動機械臂系統(tǒng)。為以后該系統(tǒng)在其他大型項目中作為子系統(tǒng)應用提供技術支持和可行性實驗，如智慧家庭中的智能機器管家等等。

　　三、系統(tǒng)內容

　　1、作品簡介

　　本系統(tǒng)由上中下三層結構搭建而成。上層為操作控制層，主要為android手機控制端和PC機控制端;中層為基于友善之臂mini2440ARM開發(fā)板的數(shù)據(jù)中間處理層(移植linux-2.6.32.2操作系統(tǒng));底層則為由一塊atmega128單片機作為主控芯片來實現(xiàn)動作控制的可移動機械臂。機械臂上搭載有小型攝像頭，將前方畫面通過中間層實時傳送到上層控制端，如手機端或者PC端。

　　操作者查看實時畫面可以通過按鈕或者語音來控制可移動機械臂的動作，(包括機械臂左右旋轉、機械臂前伸、機械臂夾取、機械臂收縮、車載機械臂前后左右的移動)從而實現(xiàn)遠程獲取目標的任務。

　　2、系統(tǒng)主要功能與技術簡介

　　(1)、視頻圖像的采集

　　本系統(tǒng)中，USB攝像頭固定在機械臂上，通過數(shù)據(jù)線與同樣固定在車載機械臂上的ARM開發(fā)板相連。ARM板上移植好的Linux-2.6.32.2操作系統(tǒng)為硬件攝像頭打開相應端口。通過對操作系統(tǒng)底層V4L2接口的編程調用，我們可以實現(xiàn)圖像的獲取。V4L2接口較早先的V4L有較大的改進，并且已經(jīng)成為Linux在2.6版本以上操作系統(tǒng)的標準接口，涵蓋范圍很廣，基本得到大多數(shù)驅動的支持。V4L2采用流水線的方式，操作更為簡單直觀，基本遵循打開視頻設備、設置格式、處理數(shù)據(jù)、關閉設備這幾個步驟，其中具體操作通過ioctl 函數(shù)來實現(xiàn)。本次設計采用V4L2接口獲取攝像頭數(shù)據(jù)，圖像分辨率為640*480。

　　其主要實現(xiàn)步驟如下：

　　1、打開文件：調用Open()函數(shù)打開設備文件。

　　2、獲取設備屬性：調用ioctl()函數(shù)獲取攝像頭設備文件的相關參數(shù)。

　　3、設置格式及分辨率：調用ioctl()函數(shù)設置視頻格式(常見的有RGB、YUV422及MJPEG等)及攝像頭的拍攝分辨率(包括寬、高等)。

　　4、申請緩存：設置申請緩存的類型及申請緩存的個數(shù)等。

　　5、緩存出隊列：對申請成功的緩存進行隊列操作，獲取緩存的長度信息及并使用mmap()函數(shù)將內存地址映射到用戶分配的地址空間中。

　　6、緩存入隊列：對每個申請的緩存進行入隊操作，并使用ioctl()函數(shù)開始進行視頻獲取開始操作。

　　7、獲取數(shù)據(jù)：循環(huán)等待攝像頭數(shù)據(jù)，當攝像頭數(shù)據(jù)可用時，進行出隊列操作。此時其index所對應的mmap()映射的內存地址中就包含了攝像頭數(shù)據(jù)，并調用SDL接口進行顯示。跳到7，繼續(xù)獲取攝像頭數(shù)據(jù)。

　　8、關閉攝像頭： 調用close()函數(shù)關閉攝像頭設備文件。

　　(2)、視頻圖像的壓縮

　　本系統(tǒng)中，獲取的圖像需要通過數(shù)據(jù)壓縮后才能真正進行傳輸。這里，我們使用H.264視頻編碼方式對圖形進行處理。H.264是一種視頻壓縮標準，被廣泛用于網(wǎng)絡流媒體網(wǎng)站如Vimeo、YouTube、以及iTunes Store，網(wǎng)絡軟件如Adobe Flash Player和Microsoft Silverlight，以及各種高清晰度電視陸地廣播(ATSC，ISDB-T，DVB-T或DVB-T2)，線纜(DVB-C)以及衛(wèi)星(DVB-S和DVB-S2)。這里我們采用FFmpeg中的H264編碼函數(shù)庫對V4l2采集數(shù)據(jù)YUV422數(shù)據(jù)進行編碼，其處理流程有以下幾個方面：

　　圖像數(shù)據(jù)預處理：從YUV422 打包格式轉換為YUV420平面格式

　　1.初始化FFmpeg的相關庫函數(shù)，包括H264編碼器

　　2.設置編碼參數(shù)，包括壓縮質量、圖像分辨率等參數(shù)

　　3.開始編碼，對編碼結果數(shù)據(jù)流寫入磁盤保存

　　4.釋放編碼器H264

　　四、系統(tǒng)總結及應用前景

　　本系統(tǒng)經(jīng)過最終測試，能過很好的實現(xiàn)前期設定目標。在Wi-Fi信號正常情況下，上層控制端和搭載了ARM開發(fā)板的可移動機械臂可以實現(xiàn)遠距離的數(shù)據(jù)通信，采集到的圖像清晰，控制命令能過得到有效執(zhí)行，機械臂能夠順利夾起實驗物品。作為無線遠程可控設備，經(jīng)過后續(xù)開發(fā)和依據(jù)不同需求的功能訂制，該系統(tǒng)具有很好的應用前景，如在家庭方面，充當智能保姆等角色;安防方面，作為防爆機器人等等。

　　參考文獻：

　　[1] 翟小艷，徐家品.基于 ARM 的視頻傳輸系統(tǒng)設計[J].通信技術，2010， 43(08)：100-102.

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　　機械臂畢業(yè)論文免費下載篇2

　　淺談工程機械臂系統(tǒng)結構動力學及特性研究

　　[摘 要]隨著科學研究和工程技術領域的不斷開拓和發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的大型和超大型的復雜結構系統(tǒng)。本文主要從以下方面針對工程機械臂系統(tǒng)結構動力學及特性進行了系統(tǒng)的分析與研究。

　　[關鍵詞]工程機械臂;系統(tǒng)結構;動力學;特性

　　工程機械臂，尤其是大型工程機械臂，其結構復雜。工程機械臂的動態(tài)性能和力學特性已經(jīng)成為其工作性能的重要決定因素。因此，對工程機械臂系統(tǒng)結構動力學及特性研究有其必要性。

　　一、結構分析

　　在這里以廣州日立設計研發(fā)的電梯電機磁鋼自動化裝配生產線，由于磁鋼安裝數(shù)量多，磁力大，人工安裝難度比較大，速度慢，且容易被磁力夾傷。改用自動化裝配線后，只需要一人值守，負責每隔一小時添加一次磁瓦即可。A9系列交流伺服電機系統(tǒng)保留了A8系列集成度高、體積小、響應速度快、保護 完善、接線簡潔明了、可靠性高等一系列優(yōu)點，而且安裝使用方法完全兼容。新系列開創(chuàng)性地引入了“支持伺服內核程序的遠程客戶自主升級”與“內置PLC，支 持梯形圖形式的二次開發(fā)”等最新技術特色。整套完整的平衡吊裝備主要由三部分組成：平衡吊主機、抓取夾具(或機械手)及懸掛裝置。

　　1.系統(tǒng)組成

　　整套完整的平衡吊裝備主要由三部分組成：平衡吊主機、抓取夾具(或機械手)及懸掛裝置。平衡吊主機是實現(xiàn)物料(或工件)在空中無重力化浮動狀態(tài)的主體裝置。機械手則是實現(xiàn)工件抓取，并完成用戶相應搬運和裝配要求的裝置。懸掛裝置則是根據(jù)用戶服務區(qū)域及現(xiàn)場狀況要求以支撐整套設備的機構。

　　2.系統(tǒng)系列

　　為實現(xiàn)物料移載的省力操作，我公司已推出豐富的平衡吊機型，滿足不同行業(yè)中不同物料不同工藝要求的搬運需要。按工作原理不一樣，有臂桿式和軟索式。其中臂桿式平衡吊又因工作曲線差異，有PBD、PBC、PBF等;軟索式則因主體執(zhí)行元件不同，分卷筒式(IRB)和直線氣缸式(PBB)、鋼絲繩式和鏈條式等。根據(jù)動力源不同，有氣動式和電動式(EBC)等。另外，按系統(tǒng)所采用基座不同，有落地固定式、落地移動式、懸掛固定式、懸掛移動式、附墻式等。

　　3.軟件部分

　　支持伺服內核程序的遠程客戶自主升級――有網(wǎng)絡的地方就可以自主“刷機”;可保持伺服內核程序與廠家最新版同步;更好地支持個性化功能需求;內置PLC，支持梯形圖形式的二次開發(fā)――比伺服驅動器多個PLC;支持標準的PLC階梯圖，使二次開發(fā)變的快捷、方便、易于移植;強大的語法檢查功能，使編寫PLC程序時，更加放心;一鍵即可實現(xiàn)對PLC程序的編譯、下載，更加省心;強大的在線調試功能，可實時顯示PLC程序運行狀態(tài);128位加密算法，更加有力的保證用戶程序的安全;大存儲器，可高達128K字節(jié)的用戶程序空間;高頻率MCU，運行速度更快，掃描周期更短;12個數(shù)字量輸入、6個數(shù)字量輸出、3個模擬量輸入，2個模擬量輸出(模擬量輸出為選配);可通過IO擴展板，擴展48個數(shù)字量輸入、32個數(shù)字量輸出、8個繼電器輸出;多種型號系統(tǒng)，靈活貼心的適應各種使用場合。

　　二、系統(tǒng)結構動力學分析

　　工程機械臂系統(tǒng)采用電子零重力平衡器技術，代表了一種新的符合人體工程學的物料搬運解決方案，滿足了當前迫切需要提高生產力和安全性的需求。相比于傳統(tǒng)的工程機械臂系統(tǒng)方式，智能感應懸臂吊操作更簡單安全，不需要操作手柄，智能感應手勢，可將重物視為懸浮狀態(tài)，有四兩拔千斤之妙。工程機械臂系統(tǒng)的特點是有預編程的邏輯單元，使其有獨一無二的性能;價格極具競爭力，使智能感應懸臂吊是一種經(jīng)濟而高效的搬運工具，不同的型號搬運能力從80kg至320kg，且有不同的支撐可供連接：立柱式，吊頂式，懸軌式及移動叉車式，也可以根據(jù)客戶具體使用環(huán)境進行定制。

　　另外，目前市場上也出現(xiàn)了氣動工程機械臂系統(tǒng)，主要部分為氣動平衡吊，又稱手動移載機，是一種新穎的、用于物料搬運時省力操作的助力設備，尤其適用于某些具有精確定位和裝配動作要求的應用場合。由于重物在提升或下降時形成浮動狀態(tài)，對于操作者而言，無需熟練的點動按鈕操作，徒手推拉重物，就可以把重物正確地放到空間中的任何位置。

　　利用“平衡吊”主機可以平衡物料重力的特性，再配上相應的抓取機械手和安裝基座，我們就擁有了整套完整的“工程機械臂系統(tǒng)”系統(tǒng)。因此，我們可以輕松的從某處抓起任何工件，實施相應的工藝動作之后，再按相應要求放置于另一處，實現(xiàn)省力操作。

　　平衡吊，又稱是現(xiàn)代工程機械臂系統(tǒng)的手動移載機，是一種新穎的、用于物料搬運時省力操作的助力設備，尤其適用于某些具有精確定位和裝配動作要求的應用場合。它巧妙地應用力的平衡原理，令工件在空中形成一種無重力化狀態(tài)，即：工件的重力被相應的氣控系統(tǒng)所平衡，使操作者在對工件的實施搬運操作的過程中，只需很小的操作力。

　　由于重物在提升或下降時形成浮動狀態(tài)，對于操作者而言，無需熟練的點動按鈕操作，徒手推拉重物，就可以把重物正確地放到空間中的任何位置。利用“平衡吊”主機可以平衡物料重力的特性，再配上相應的抓取機械手和安裝基座，我們就擁有了整套完整的“工程機械臂系統(tǒng)”系統(tǒng)。籍此，我們可以輕松地自某處抓起任何工件，實施相應的工藝動作之后，再按相應要求放置于另一處，實現(xiàn)省力操作。

　　三、工程機械臂系統(tǒng)特性研究

　　工程機械臂系統(tǒng)巧妙地應用力的平衡原理作為工作原理，令工件在空中形成一種無重力化狀態(tài)，即：工件的重力被相應的氣控系統(tǒng)所平衡，使操作者在對工件的實施搬運操作的過程中，只需很小的操作力，具體表現(xiàn)為以下特性：

　　1.由于具有無重力化、精確直觀、操作便捷、安全高效等特點，“平衡吊”廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)中的物料移載、高頻率搬運、精確定位、部件裝配等場合。

　　2.從接受原材料和物料開始，一直到加工、生產、保管及配送等物料流動過程中的每一個環(huán)節(jié)，平衡吊手動移載系統(tǒng)所發(fā)揮的作用是令人矚目的。正確使用相應的物料移載方法和手段，對于各行業(yè)中，重物的移載、搬運現(xiàn)場的操作人員的健康、安全，進而其作業(yè)的合理性、勞動力的節(jié)省、生產效率的提高、系統(tǒng)品質的保障等多方面都將有極大改善。

　　3.隨著現(xiàn)代計算機技術的發(fā)展與普遍應用，工程機械臂系統(tǒng)已經(jīng)不斷向著智能化、自動化的方向發(fā)展，本控制系統(tǒng)為現(xiàn)場可編程的自動化控制系統(tǒng)，目前可以廣泛適用于非標自動化設備;適用領域也相對廣泛，包括機械手，點膠機，標簽機，自動化生產線，非標自動化設備等系統(tǒng)。其中，該系統(tǒng)的最大特點就是可控制六個步進電機或伺服電機，最大輸出頻率40KHZ，具有58路輸入，全部光耦隔離;具有40路輸出，其中繼電器輸出大功率管輸出24路，可提供1A的驅動電流;1路編碼器輸入，可進行位置控制編程;1路計數(shù)輸入，可以根據(jù)具體需求進行編程或計數(shù);4路模擬電壓0-10V輸入;1路模擬電壓0-10V輸出;支持直線插補和圓弧插補;支持現(xiàn)場編程，操作簡單。

　　總之，傳統(tǒng)的機械臂控制方法已不能滿足某些復雜環(huán)境(裝配、拋光、去毛刺)的應用要求，控制機械臂與環(huán)境間的接觸力已成為機器人學研究的一個熱點。當今我國工程最為重要的任務就是，加大施工機械設備創(chuàng)新，力保工程施工質量，加強工程機械設備的管理和特性分析，從而對工程質量加強全方位控制。

　　參考文獻

　　[1] 黃文虎，曹登慶，韓增堯.航天器動力學與控制的研究進展與展望[J].力學進展，2012，04：367-394.

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